8.3. Защита от  -излучения

При прохождении через вещество в результате взаимодействия с ним интенсивность -излучения падает. Однако законы ослабления-излучения различаются в зависимости от вида источника ИИ.

Пусть на барьер-поглотитель падает моноэнергетический параллельный пучок -излучения начальной плотностью потока фотонов Ф_о. Тогда после прохождения в веществе расстояния х плотность потока будет равна:

Ф_х=Ф_о е^{– х}, (8.20)

где – линейный коэффициент ослабления, 1/см, зависит от материала защиты и энергии фотонов; значениядля некоторых материалов и энергий фотонов приведены в табл. 8.4.

Таблица 8.4

Линейный коэффициент ослабления

Е , МэВ	 , см–1	 , см–1	 , см–1	 , см–1	 , см–1
	вода	бетон	алюминий	железо	свинец
0,5	0,0966	0,2	0,226	0,646	1,7
1,0	0,0706	0,146	0,165	0,467	0,771
1,25	0,0631	0,131	0,148	0,422	0,658
2,0	0,0494	0,103	0,116	0,333	0,508
10,0	0,0222	0,0529	0,0626	0,234	0,55

Более подробные таблицы коэффициентов приведены в8.2.

Соотношение (8.20) не учитывает рассеяние фотонов и справедливо только для так называемой геометрии узкого пучка, которая создается путемколлимациипотока фотонов. Пучок фотонов, не удовлетворяющий этим условиям, называетсяшироким.В абсолютном большинстве случаев при проектировании защиты рассеянием фотонов пренебрегать нельзя. В этом случае плотность потока будет равна:

Ф_х=Ф_о ехр(–х)В(Е, Z,х),       (8.21)

где В(Е, Z,х) – фактор накопления, безразмерная величина, показывающая во сколько раз учет рассеяных фотонов увеличивает плотность потока фотонов за защитой.

Фактор накопления зависит от вещества защиты (Z – атомный номер), энергии фотонов Е, толщины защиты х, расположения источника и детектора по отношению к защите, геометрии и компоновке защиты. Фактор накопления может относиться к различным измеряемым параметрам-излучения: числу фотонов (числовой фактор накопления – В^ч); дозе излучения (дозовый фактор накопления – В^Д). В зависимости от геометрии защиты и расположения источника и детектора относительно её возможны следующие варианты:

1. Источник и детектор помещаются в бесконечной поглощающей и рассеивающей среде (фактор накопления В).

2. Источник находится в бесконечной поглощающей и рассеивающей среде, а детектор – вне её или наоборот, (полубесконечная геометрия В_{1/2 } )

3. Источник и детектор разделены защитной средой конечной толщины, имеющей бесконечные поперечные размеры – барьерная геометрия. Это наиболее распространенный случай (фактор накопления В_б).

4. Источник и детектор разделены защитной средой, имеющей конечные размеры (фактор накопления В_о).

Некоторые значения факторов накопления изотропного источника в барьерной геометрии приведены в табл. 8.5.

Таблица 8.5

Дозовые факторы накопления в барьерной геометрии

Отношение Ф_о/Ф_х, где Ф_хопределено по (8.21), часто называюткоэффициентом ослабления широкого пучка или кратностью ослабления широкого пучка, К_осл. Используя это понятие и для упрощения расчета защиты, разработаны таблицы для определения толщины защиты в зависимости от материала, кратности ослабления и энергии фотонов. Полностью эти таблицы приведены в8.2. Ниже, в табл. 8.6, приведен фрагмент одной из этих таблиц.

Таблица 8.6